Strong Spin Squeezing Induced by Weak Squeezing of Light inside a Cavity
提出了一种在弱失谐双光子驱动下产生Floquet腔中原子系综自旋压缩的简单方法。我们证明了{ \it--光场在腔内的弱压缩可以反直觉地诱导强自旋压缩}。这是通过利用光子对与原子相互作用的反斯托克斯散射过程来实现的。具体地说,{ \it光子对中的一个光子通过部分吸收另一个光子的能量而散射到腔共振中,另一个光子的剩余能量激发原子}。散射,结合Floquet边带,提供了一种替代机制来实现海森堡有限自旋压缩。我们的方案{ \it not}需要对原子系综施加多个经典和腔光子驱动,因此与其他基于腔的方案相比,其实验可行性大大提高。作为一个例子,我们展示了一个可能的实现与超导共振器耦合到氮空位电子自旋系综。
2020-09-11 quant-ph
Generating broadband optical squeezing via Cascaded Micro-Ring Resonators
The University of Chicago(芝加哥大学);University of Chicago(芝加哥大学)
该研究提出级联微环谐振器方案,解决单腔压缩源的深度与带宽权衡问题,其平顶压缩光谱收敛更快,可在集成光子平台上实用化产生宽带压缩光
2026-07-31 quant-ph
High-fidelity resonator-induced phase gate with single-mode squeezing
我们提出利用窄带单模压缩驱动来提高电路QED中两量子比特共振诱导相位门的保真度。我们发现存在一个最佳的压缩角和强度,擦除量子比特的“哪条路径”的信息泄漏出腔,从而最大限度地减少量子比特退相在这些门。我们的门保真度的分析结果是在良好的协议与级联主方程,考虑到压缩辐射源的动力学的数值模拟。与现实的参数,我们发现,这是可能的,以实现一个控制相位门的门时间为200 ns和平均失真的$10^{-5}$。
2016-01-13 quant-ph
Atomic spin squeezing in an optical cavity
本文研究了光腔中原子系综集体自旋矢量的一个分量的压缩。原子与腔模相互作用,通过探测穿过腔的光场的状态来获得压缩。从随机主方程出发,导出了原子态和腔场态的时间演化,计算了原子自旋分量的期望值和方差以及腔模的求积。的设置的性能进行比较,通过探测的光场传输只有一次通过样品的原子的自旋压缩。
2008-05-05 quant-ph
Quadrature Squeezing in the Cavity Mode Driven by Coherent Light and Interacting with Two-Level Atom
研究了相干光驱动的腔模与二能级原子相互作用系统中的正交压缩效应。我们发现腔模处于压缩态,最大正交压缩为真空态能级以下的$50\%$。我们还考虑了一对腔模的叠加,每个腔模由相干光驱动并与一个二能级原子相互作用。我们发现叠加的腔模处于压缩态,并且压缩发生在两个正交模中。我们已经确定,测不准关系对这种情况完全成立。此外,我们还观察到正负正交项的最大压缩之和为$50\%$。
2019-05-25 quant-ph
Squeezing enhancement by damping in a driven atom-cavity system
在一个受驱动的原子-腔耦合系统中,二能级原子受经典光场驱动,在没有库原子的情况下,本应处于相干态的腔模可以通过与库原子的耦合而被压缩。在一定范围内,随着腔体阻尼率的增大,压缩效应增强。
2001-06-09 quant-ph
Steady-state mechanical squeezing in a hybrid atom-optomechanical system with a highly dissipative cavity
机械谐振子的量子压缩对于研究宏观量子效应和弱力的精确计量具有重要意义。本文研究了一个原子-光机混合系统,在该系统中,机械谐振腔的稳态压缩可以通过机械非线性和腔冷却过程来实现。通过数值模拟机械位移求积的稳态方差来评估该方案的有效性。该方案对光腔的耗散具有鲁棒性,在高耗散腔中可以有效地产生稳态压缩。
2015-12-21 quant-ph
Coherence-mediated squeezing of cavity field coupled to a coherently driven single quantum dot
从量子精密测量到量子信息,相干性一直是量子物理学众多应用的关键资源。在这里,我们报告的理论工作,如何最大限度地创建相干性的结果压缩耦合到一个相干驱动的单量子点的腔场。我们采用最近发展的极化子主方程理论,精确地纳入激子-声子耦合对压缩的影响。
2021-07-18 quant-ph
Retrieval of cavity-generated atomic spin-squeezing after free-space release
证明了腔产生的自旋压缩原子态与需要自由下落原子的原子干涉传感器的兼容性。在具有近均匀原子-腔耦合的高精细度光学腔中制备了一个$500,000$自旋压缩原子系综,释放到自由空间,在腔中重新捕获,并进行探测。对于700微秒的自由下落时间,检索到高达$\sim$ 10 dB的计量学相关的挤压,并且对于高达3毫秒的自由下落时间,实现了挤压的衰减水平。从初始压缩态产生到最终集体态读出之间原子-腔场耦合均匀性的丧失导致了压缩的退化。一个理论模型来量化这种退化,并通过实验验证该模型。
2019-12-18 quant-ph
Cooling and squeezing the fluctuations of a nanomechanical beam by indirect quantum feedback control
我们研究了利用量子反馈控制纳米机械光束的冷却和压缩。在我们的模型中,纳米机械光束通过超导量子干涉器件(SQUID)耦合到传输线谐振器。从传输线谐振器的电磁场泄漏的测量使用零差检测。该测量信号然后用于设计量子反馈控制信号以驱动传输线谐振器中的电磁场。虽然控制施加在传输线谐振器上,但是该量子反馈控制信号通过感应梁谐振器耦合间接影响纳米机械梁的热运动,使得可以冷却和挤压梁的波动,使其接近标准量子极限。
2009-02-15 quant-ph
Squeezed driving induced entanglement and squeezing among cavity modes and magnon mode in a magnon-cavity QED system
提出了一种在磁振子-腔QED系统中产生两个腔模纠缠和压缩磁振子模的方案,其中两个微波腔模通过磁偶极相互作用与一个大质量的钇铁石榴石(YIG)球耦合.在我们的系统中使用的非线性来源于压缩驱动通过参量下转换过程,这是导致纠缠和压缩的原因。在平均场近似下,采用实验上可行的参数,我们证明了在没有压缩驱动的情况下,系统呈现零纠缠和压缩。同时,我们的QED系统表明,压缩腔模和磁振子模之间的纠缠可以通过磁振子-腔耦合相互作用转移到另一个腔模和磁振子模上,从而使两个腔模纠缠。一个真正的三方纠缠态形成。我们还指出,磁振子模可以通过磁振子与腔分束器的相互作用在压缩态下制备,这是压缩场的结果。此外,我们还指出,通过增加压缩驱动的非线性增益系数,是增强纠缠和压缩的一个很好的途径。结果表明,磁振子腔QED系统是研究宏观量子现象的一个强有力的平台,为研究光子-光子纠缠和磁振子压缩提供了一种新的方法。
2022-01-23 quant-ph
Detuning Enhanced Cavity Spin Squeezing
激光驱动光腔中原子系综集体自旋的无条件压缩(I。D. Leroux,M. H. Schleier-Smith和V. Vuletic,Phys. Rev. Lett 104,073602(2010))进行了研究和理论分析。令人惊讶的是,我们发现,大失谐驱动激光可以改善腔压缩的缩放从$S^{-2/5}$到$S^{-2/3}$,其中S是总的原子自旋。此外,我们还证明了光子散射到自由空间的实验缺陷可以有效地抑制失谐。
2014-07-28 quant-ph
Magnon squeezing enhanced entanglement in a cavity magnomechanical system
研究了腔场磁力学系统中纠缠的产生,该系统由磁振子模、微波腔模和机械振动模组成,磁振子-光子耦合和磁振子-声子耦合分别通过磁偶极相互作用和磁致伸缩相互作用实现.通过引入磁振子模的压缩,磁振子-光子和磁振子-声子的纠缠比没有引入磁振子压缩的情况有明显的增强。我们发现存在一个最佳的压缩参数,使纠缠达到最大。该研究为探索腔场磁力系统中量子纠缠的性质提供了一种新的思路,并在量子态工程中具有潜在的应用价值。
2022-06-03 quant-ph
Atom-assisted quadrature squeezing of a mechanical oscillator inside a dispersive cavity
本文提出了一种光机混合方案来实现可由经典场外控的介观力学振子的位置正交的动态压缩。采用了中间膜的结构,其中$Λ$构型的原子被认为是被困在腔体内的膜的两侧。我们表明,相当数量的压缩(超过3 dB的限制)可以实现不受腔的衰减和原子的自发发射。压缩依赖于原子态的初始准备。此外,通过使用泵浦原子和腔的大控制场,可以获得原子和振荡器之间的强有效耦合。从压缩谱的角度研究了热声子池对压缩的影响。详细的分析计算支持了结果。
2015-12-12 quant-ph
Squeezing enhanced atom-cavity interaction in coupled cavities with high dissipation rates
实现强耦合机制是实现量子信息任务的必要条件。本文提出了一种在高耗散耦合腔中增强原子与光场耦合的方法。通过在主腔中引入参量压缩,在适当的压缩参数下,实现了原子与辅助腔场的耦合增强。这使得系统能够抵抗大腔衰减和原子自发发射。对真空拉比振荡的观测表明,原来的弱耦合系统可以增强到有效的强耦合区。
2019-07-25 quant-ph
Output Field-Quadrature Measurements and Squeezing in Ultrastrong Cavity-QED
研究了从耦合到任意相互作用强度的一般量子系统的谐振腔中逃逸的电磁磁场的输出正交分量的压缩。本文提出的输出压缩的广义理论分析适用于腔量子电动力学的所有相互作用区域:从弱到强、超强和深耦合区域。对于耦合率与腔谐振频率相当或大于腔谐振频率的耦合率,光学腔的标准输入-输出理论不能计算正确的输出场求积,并且预测了不可忽略的输出压缩量,即使系统处于其基态。本文证明了对于任意相互作用和腔嵌入量子系统,当系统处于基态时,在输出场求积中不存在压缩。我们还应用所提出的理论方法研究了:(i)嵌入相干激发腔中的人工二能级原子;(ii)级联型三能级系统与腔场模相互作用产生的输出压缩。在后一种情况下,输出压缩来自原子-腔修饰态的虚光子。这项工作扩展了预测和分析连续变量光学量子态层析成像的可能性时,光学谐振腔与其他量子系统的相互作用非常强烈。
2015-09-30 quant-ph
Driven quadrature and spin squeezing in a cavity-coupled ensemble of two-level states
从理论上研究了在相干离轴光场连续驱动下腔耦合系综中产生的正交压缩的大小。使用一组截断的运动方程从Dicke哈密顿量,稳态正交压缩的腔场的数值计算接近-3 dB的限制,而调频正交压缩接近-14 dB的限制,在没有纯相移,并作为一个函数的合奏的大小和失谐。纯退相对稳态正交压缩的影响被证明是通过增加失谐的驱动场来减轻,而调频压缩仅在累积耦合和驱动速率超过纯退相速率的情况下才被屏蔽。自旋压缩纠缠也被计算为与弱驱动的调频正交压缩同时发生。
2021-02-03 quant-ph
Squeezing enhanced homodyne weak force sensing in cavity optomechanics
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学)
通过变分零差读出和量子压缩,在腔光力学系统中实现超越标准量子极限的弱力灵敏度提升。
2026-07-23 quant-ph
Cavity-assisted enhanced and dephasing immune squeezing in the resonance fluorescence of a single quantum dot
从理论上证明了在连续激光驱动下,柱微腔中单个量子点共振荧光的增强和退相免疫压缩。我们采用了基于极化子主方程理论的形式,将激子-声子耦合的影响,相当准确地在点腔系统。与自由空间中的理想单二能级系统相比,量子点的腔耦合效应使量子点的压缩效应显著增强。特别是,我们显示了四倍的压缩增强相比,一个单一的量子点没有腔耦合。我们进一步证明了压缩的持久性,即使当纯退相变得大于辐射衰变率。这些新的功能归因于腔增强相干性造成的声子诱导的非相干率的恶化的影响的部分减少。我们还表明,声子诱导的非相干率对压缩的恶化影响可以通过适当地调节失谐量来部分地规避。
2020-08-13 quant-ph
Spin squeezing via atom - cavity field coupling
在Tavis-Cummings模型下研究了原子-场相互作用对自旋压缩的影响。N个二能级原子系综与量子化腔场相互作用。对于所有初始处于基态的原子,只要腔场的初态具有相差2的数态间的相干性,就可以实现原子和光场的自旋压缩.大部分的讨论仅限于腔场初始处于相干态的情况,但也讨论了腔场的初始压缩态。得到了获得压缩的最佳条件。一个分析的解决方案是有效的限制,原子的数量是远远大于单位,也远远大于平均光子数,最初在腔场的相干态。在这个极限下,自旋压缩的程度随着α的增加而增加,即使场更接近于经典场,而经典场不能实现自旋压缩。
2003-07-03 quant-ph
Can reactive coupling beat motional quantum limit of nano waveguides coupled to microdisk resonator
耗散通常被认为会影响系统的量子性质的不利方式,但是我们表明,耗散耦合纳米系统可以准备在击败标准量子极限的机械运动的状态。我们证明了通过波导向谐振腔注入量子场和激光,波导与微盘谐振腔之间的电抗耦合可以产生波导的压缩。在1- 10 mK温度范围内,波导可表现出70- 75%的最大压缩。当泵浦功率为12 $μ$ W,温度约为1 mK时,可以获得最大压缩。即使对于稀释制冷机可实现的20 mK的温度,最大压缩也约为60%。
2010-10-05 quant-ph
Steady-state mechanical squeezing in a double-cavity optomechanical system
研究了机械谐振腔与其中一个耦合腔相互作用,另一个耦合腔作为辅助腔的双腔光机系统的物理特性。该模型可望在获得强光机耦合强度的同时克服光机腔衰减。通过辅助腔的相干干涉,可以在高分辨边带区产生机械谐振腔的稳态压缩。数值模拟和理论分析的机械位移求积的稳态方差的方案的有效性进行了评估。该方案为超越可分辨边带极限的机械压缩提供了一个平台,并解决了目前实验上的局限性。
2016-05-03 quant-ph
Squeezing generation and revivals in a cavity-ion system in contact with a reservoir
我们考虑一个系统,由一个单一的二能级离子在一个谐波陷阱,这是本地化内的非理想光学腔在零温度下,并受到两个外部激光的作用。我们能够得到系统的总密度算符的解析解,并表明在离子运动和腔场中产生压缩。我们还表明,完全复兴的离子和腔场的运动状态周期性地发生。
2004-12-07 quant-ph
Unitary Cavity Spin Squeezing by Quantum Erasure
原子气体中确定性的光致自旋压缩受到光子散粒噪声的限制,或者等效地,受到随着介导有效原子-原子相互作用的光场逸出的原子状态信息的限制。我们从理论上证明了腔自旋压缩[M. H. Schleier-Smith,I. D. Leroux和V. Vuletić,Phys.Rev.A81,021804(R)(2010)]可以通过擦除光原子纠缠而得到实质性改善,并提出了几种这样做的方法。考虑到光散射到自由空间中,量子擦除将腔压缩的标度从S^(-1/2)提高到S^(-2/3),其中S是原子的总自旋。
2012-01-05 quant-ph
Nonequilibrium thermal transport and photon squeezing in a quadratic qubit-resonator system
研究了一个非平衡混合量子系统中的稳态热输运和光子统计,其中量子比特与光学谐振腔纵向二次耦合。我们的计算是用量子缀饰主方程结合全计数统计的方法进行的。在有限的温度偏置下,负微分热导的影响被解开,这源于抑制循环热跃迁和大的失配的两个压缩光子模式在弱和强量子比特谐振腔杂交分别。在大的温度偏差下也表现出巨大的热整流效应。结果表明,杂化体系的非对称结构和负微分热导率是协同作用的结果。噪声功率和偏度,作为典型的电流波动,表现出全球最大的强杂交在小和大的温度偏置限制,分别。此外,在强杂化和低温区域发现了光子正交压缩效应,对两个浴温的响应是不对称的。这些结果将为量子比特-谐振腔混合量子系统的热功能设计和光子操纵提供一些启示。
2021-07-16 quant-ph
Exceptional-point-assisted entanglement, squeezing, and reset in a chain of three superconducting resonators
本研究利用三超导谐振器链中的例外点工程,实现快速量子态合成,包括压缩与纠缠的准稳态传输及系统低失真重置,为光子网络的量子态调控提供了新方案。
2023-08-22 quant-ph
Enhancement of coherent dipole coupling between two atoms via squeezing a cavity mode
提出了一种通过参量压缩腔模来增强光腔中两原子间相干偶极耦合的理论方法。在本方案中,详细推导了相干耦合的条件,通过调节系统参数可以获得系统的各种动力学特性。在存在环境噪声的情况下,利用辅助压缩场来抑制甚至完全消除由压缩引起的附加噪声。此外,我们证明了我们的方案能够有效地抑制原子的自发发射。我们的研究结果可用于量子技术的各种应用。
2019-02-15 quant-ph
Phase noise and squeezing spectra of the output field of an optical cavity containing an interacting Bose-Einstein condensate
本文从理论上研究了含有相互作用的一维玻色-爱因斯坦凝聚体的受驱动光腔透射光场的相位噪声、强度和正交压缩功率谱。我们展示了由于原子碰撞的非线性效应,腔的输出功率谱的图案如何变化。此外,它表明,由于在腔输出场的相位噪声功率谱中的峰的分裂和原子-原子相互作用的\textit{s}波散射频率之间的一一对应,人们可以测量原子间相互作用的强度。此外,我们还讨论了原子碰撞对输出光场压缩特性的影响。
2016-02-17 quant-ph
Entropy and Variance Squeezing of V-type Atom in Dissipative Cavity
School of Physics and Electronics, Hunan Normal University(湖南师范大学物理与电子学院)
研究V型原子在耗散腔中的熵与方差压缩,揭示参数对原子压缩的影响,发现Δ>0时S_x出现方差压缩,具有超低噪声资源意义。
2026-10-01 quant-ph
Generation of two-mode field squeezing through selective dynamics in cavity QED
提出了一种在腔QED中制备双模光场压缩态的方案。它是基于两个经典场和两个高Q谐振腔模式对到达时间随机的三能级原子束的双通道拉曼激发。结果表明,通过适当地选择光场的强度和失谐量,可以使动力学过程具有选择性,并在稳态时产生腔模间的双模压缩。该方案不需要准备原子和腔模的初态,对原子自发衰变具有鲁棒性。
2007-10-24 quant-ph
Parametric generation of quadrature squeezing of mirrors in cavity optomechanics
提出了一种在法布里-珀罗腔中产生运动镜正交压缩态的方法。这是通过利用以下事实来实现的:当腔体由具有大失谐的外场驱动时,移动反射镜表现为参量振荡器。我们表明,参数共振可以达到近似通过调制驱动场的振幅在频率匹配的频率移动的镜子。参量共振导致压缩的有效产生,这是由环境的热噪声的限制。
2011-03-24 quant-ph
Dynamical two-mode squeezing of thermal fluctuations in a cavity opto-mechanical system
本文报道了在热微振子的振荡正交模中观察到的双模压缩效应。这种效应是通过腔光机系统中光学弹簧的参量调制获得的。除了平稳的方差测量,我们描述的动态行为,在政权的脉冲参量激发,增强压缩效应超过固定的3dB限制。虽然目前的实验是在经典制度,我们的技术可以利用产生纠缠,宏观量子光机械模式。
2015-09-09 quant-ph
Cavity QED engineering of spin dynamics and squeezing in a spinor gas
我们提出了一种方法,工程自旋动力学的整数自旋原子系综限制在一个高精细光学腔。我们的建议使用腔辅助拉曼跃迁工程迪克模型的整数自旋原子,其中,在色散限制,减少到有效的原子-原子相互作用的合奏。这一方案为探索广泛的旋量多体物理提供了一条有前途的、灵活的新途径。作为一个例子,我们提出的结果表明,这种方法可以用来产生自旋1原子系综的自旋压缩。有了实际的参数,这个方案应该能够在比目前自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体实验短得多的时间尺度上实现实质性的压缩。
2017-12-13 quant-ph
Quantum squeezing induced quantum entanglement and EPR steering in coupled optomechanical system
该研究提出耦合回音壁模式光力学系统的理论方案,利用χ⁽²⁾非线性谐振腔的量子压缩诱导纠缠与EPR操控,可通过参数调节实现纠缠与操控特性转变,无需强压缩场且操控便捷,为量子技术应用提供新途径。
2023-12-19 quant-ph
Time evolution and squeezing of the field amplitude in cavity QED
我们给出了强耦合腔QED系统产生的电磁场的条件时间演化。我们通过一个波粒关联函数来测量探测到光子后场的时间演化,从而得到条件演化。这种关联函数与压缩谱之间存在着联系,从而可以在时域中研究压缩态。我们从约化密度矩阵的主方程出发,利用量子回归定理和量子轨迹计算了压缩谱。我们的计算不仅表明自发发射降低了压缩信号,而且指出了导致这种降低的动力学过程。
2000-12-18 quant-ph
Superposition of macroscopically squeezed states with enhanced squeezing in cavity optomechanical system at single-photon level
提出了一种在双模光机械系统中产生具有增强压缩的叠加宏观压缩态的有效方法。这可以通过对腔频率或两个腔模式之间的耦合强度引入正弦调制来实现。在适当的条件下,通过优化耦合强度的相对比值,单光子压缩效应可显著提高到12.16dB。通过仔细调节系统参数,可以得到进一步增强的压缩。根据Wigner准概率分布,我们给出了Yurke-Stern型压缩态的压缩误差椭圆和干涉条纹,表明了压缩和叠加特性。我们的状态生成方案表现出可靠的性能和强大的抵抗有限的环境波动,这意味着应用的基本利益和实用价值。
2019-05-14 quant-ph
Squeezing in Both the Plus and Minus Quadratures with the Uncertainty Relation Perfectly Holding
我们考虑了在耦合到真空库的开放腔中,由相干光驱动的腔模与三能级原子的相互作用。我们通过将与真空容器相关的噪声算子按正常顺序排列来进行分析。我们还考虑了三能级原子与腔外真空库的相互作用。结果表明,正、负正交分量都有压缩,最大正交压缩分别在真空态能级以下52.08%和33.32%。我们已经确定,测不准关系也完全适用于这种情况。此外,我们还发现,一对叠加腔模的压缩发生在正、负正交分量上,且压缩值相同。每个正交分量的压缩量是每个腔模正负正交分量压缩量之和的一半。此外,我们还观察到自发发射的存在降低了腔模的平均光子数,但不影响最大正交压缩。
2019-09-03 quant-ph
Squeezing lights via a levitated cavity optomechanics
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
研究通过悬浮纳米粒子在双色腔中实现强耦合,产生超过17dB的单模 squeezed 光,突破3dB极限,同时实现双模 squeezed 光。
2021-12-30 quant-ph
Coherent feedback control of quantum correlations in cavity magnomechanical system with magnon squeezing
提出了一种在磁振子压缩条件下利用相干反馈环增强腔光磁力学系统中量子关联的方案。所提出的相干反馈控制允许显著增强三个二分子系统的纠缠,即,光子-声子、光子-磁振子和声子-磁振子。我们还研究了存在热效应的情况下的Einstein-Podolsky-Rosen转向和单向转向,而不需要在子系统中施加额外的非对称损失或噪声条件。此外,我们还研究了该方案对磁振子压缩的敏感性,以及在考虑损耗和噪声的非理想情况下的性能。
2023-02-20 quant-ph
Polarization squeezing in vertical-cavity surface-emitting lasers
我们进一步阐述了在参考文献\cite{Hermier02}中发展的垂直腔面发射激光器(VCSEL)中的量子涨落理论。特别地,我们引入量子斯托克斯参数来描述由这种类型的激光器产生的电磁场的两个偏振分量之间的量子自相关和互相关。我们计算分析这些参数的波动谱,并讨论实验中,他们可以测量。我们证明,在某些情况下,VCSEL可以表现出一定范围的光谱频率的偏振压缩。这种偏振压缩起源于激活激光介质的亚泊松泵浦统计。
2004-07-01 quant-ph
Achieving Strong Magnon Blockade through Magnon Squeezing in a Cavity Magnetomechanical System
本文提出在弱泵浦驱动的腔磁机械系统中利用磁振子压缩实现强磁振子及同步光子阻塞,并通过数值与解析一致的结果给出最优参数。
2023-08-11 quant-ph
Quantum Squeezing Induced Optical Nonreciprocity
我们提出了一种全光方法,通过量子压缩两个耦合腔模式之一来实现芯片上的光学非互易性。利用经典相干光场对非线性谐振腔进行单向参量泵浦,由于相位匹配条件,谐振腔模被压缩到一个选择性的方向,从而在两个谐振腔之间产生手征光子相互作用。基于这种手征腔间耦合,我们实现了一个全光二极管和一个三端口准环行器。通过施加第二压缩真空场的压缩谐振腔模式,我们的非互易装置也适用于单光子脉冲。二极管的隔离比>40 dB,准环行器的保真度为$>98\%$,插入损耗<1 dB。我们还表明,强光的非互易传输可以通过一个相对较弱的泵浦光打开和关闭。这一成就意味着一种非互易光学晶体管。我们的协议开辟了一条新的路线,以实现可集成的全光非互易器件,允许芯片兼容的光隔离和非互易量子信息处理。
2021-10-11 quant-ph
Tunable Squeezing Using Coupled Ring Resonators on a Silicon Nitride Chip
我们演示了连续调谐的压缩水平产生的双环光学参量振荡器通过外部控制的耦合条件,使用电控集成微加热器。我们通过利用一对耦合氮化硅微谐振器所避免的交叉来实现这一点。我们直接检测到的压缩水平从0.5 dB的欠耦合制度的2 dB的过耦合制度,这对应于在所产生的片上压缩因子从0.9 dB到3.9 dB的变化。这种在压缩水平上的宽的可调谐性可以用于需要最佳程度的压缩的片上量子增强感测协议。
2015-06-11 physics.optics quant-ph
Transfer of spin squeezing and particle entanglement between atoms and photons in coupled cavities via two-photon exchange
研究了双光子耦合光腔中原子和光子子系统之间纠缠和自旋压缩的转移。每个腔包含一个单原子,与腔光子相互作用的双光子级联跃迁。对于初始可分离的纠缠双光子态,通过计算最优自旋压缩不等式来表征粒子纠缠。结果表明,粒子纠缠首先在不同腔中的光子之间产生,然后传递到原子。其基本机制是由双光子交换引起的腔间双轴扭转自旋压缩相互作用及其与腔内原子-光子耦合的最佳组合。指出了腔场光子的非局域双光子交换和局域原子-光子相互作用对自旋压缩和纠缠转移的相对影响。
2012-03-15 quant-ph
Cavity-assisted squeezing of a mechanical oscillator
本文研究了光机械系统中振动膜或可动反射镜的压缩态的产生。光学腔由压缩光驱动,并通过辐射压力耦合到膜/镜,有效地为机械振荡器提供压缩热浴。在激光冷却到基态的条件下,我们发现了一种有效的压缩传递,大约60%的光压缩传递到膜/镜(在dB尺度上)。确定了压缩光对载波频率和带宽的要求。在基态冷却条件之外,我们预测在当前系统中可以观察到机械挤压。
2009-04-08 quant-ph
Squeezing giant spin states via geometric phase control in cavity-assisted Raman transitions
压缩自旋系综为量子精密测量提供了一种超越标准量子极限的方法,同时也为检验基础物理提供了一种新的途径,因而引起了广泛的关注。在这里,我们提出了一个实验上可访问的协议,通过几何相位控制挤压一个巨大的自旋系综。利用双$Λ$型系统中的腔辅助拉曼跃迁,我们实现了一个有效的Dicke模型。在有效自旋跃迁频率为零的条件下,我们发现了一个特定的演化时刻,此时腔与自旋纠缠,自旋系综被压缩。我们的方案有可能提高量子精密测量的灵敏度约两个数量级的自旋。
2016-10-18 quant-ph
Squeezing-enhanced measurement sensitivity in a cavity optomechanical system
我们确定的理论限制,以挤压增强测量灵敏度的机械运动的腔光学机械系统。机械谐振器的运动被转换成腔光场的正交波动,并且对离开腔的光场执行测量。我们比较了测量灵敏度与相干探测和量子增强探测的机械运动,即相干探测场携带真空态和正交压缩真空态的边带频率,分别。我们发现,量子增强探测在未解决的边带机制中的谐振器的运动感测方面几乎没有改善,但可能会显着增加在已解决的边带机制中的谐振器的测量灵敏度。
2016-11-29 quant-ph
Trade-offs between unitary and measurement induced spin squeezing in cavity QED
本文研究腔QED中测量与幺正演化对自旋压缩制备的联合效应,推导出测量方案优于幺正协议的判据,并分析退相干与测量噪声的影响,为超越标准量子极限的原子钟提供理论指导。
2024-08-11 quant-ph
Squeezing and photon distribution in a vibrating cavity
在理想的一维Fabry-Perot谐振腔中,当谐振腔的振动频率接近于基本无扰电磁模的倍频时,我们得到了真空态或热态下由于Casimir效应激发的电磁场模的正交方差和光子分布函数的解析表达式.
1999-08-12 quant-ph
Qubit-assisted squeezing of the mirror motion in a dissipative optomechanical cavity system
我们研究了一个由囚禁在耗散光机械腔中的原子系综和微扰耦合组成的混合系统。结果表明,这样的混合系统是非常适合于产生稳态压缩的镜子运动在长时间限制下的未解决的边带制度。基于主方程和协方差矩阵的方法,我们详细讨论了各自的压缩效应,发现在这两种方法中,通过绝热消除高耗散腔模来简化系统动力学是非常有效的。在主方程方法中,我们发现压缩是冷却过程的结果,并且对机械模的热涨落具有鲁棒性。而在协方差矩阵法中,我们可以近似地从简化的动力学方程得到稳态机械位置方差的解析结果。最后,我们比较了这两种不同的方法,发现它们是完全等价的平稳动态。该方案对于可能的涉及机械压缩的超精密量子测量具有重要意义。
2018-11-14 quant-ph
Squeezing of light field in a dissipative Jaynes-Cummings model
基于无时间卷积主方程方法,研究了耗散Jaynes-Cummings模型中光场的压缩特性。结果表明,当原子从激发态跃迁到基态时,会产生压缩光场,由于原子与腔场的耦合,光场的压缩将出现光场的回复现象.增强原子与腔场的耦合可以提高光场压缩回复的频率。非马尔可夫效应越强,回归-复活现象越明显。压缩的振荡频率依赖于原子-腔的共振频率。
2018-11-03 quant-ph
Spin-Squeezing and Light Entanglement in Coherent Population Trapping
我们发现,高压缩和纠缠可以产生在一个腔的输出含有原子与两个光场相互作用的相干布居捕获的情况下,由于非线性法拉第效应所经历的领域接近暗态共振腔。此外,腔提供了一种反馈机制,允许减少基态自旋的量子涨落,导致强稳态自旋压缩。
2006-03-22 quant-ph
Almost perfect squeezing at high intensities by stabilization from competing non-linearities
研究了具有类克尔非线性效应的腔二次谐波系统的压缩特性与腔内光子数的关系。二阶和三阶非线性之间的竞争使标准二次谐波的霍普夫分岔向更高的腔内能量移动,最终使系统完全稳定。值得注意的是,噪声抑制在同一时间强烈增强,使几乎完美的压缩获得任意大的腔内光子数。最后讨论了可能的实验实现。
1997-01-03 quant-ph
Twofold mechanical squeezing in a cavity optomechanical system
本文研究了一个光机械系统的动力学特性,其中一个可移动的反射镜腔包括一个简并的光学参量放大器,并由一个周期性调制的激光场驱动。结果表明,参量驱动和周期调制腔驱动的协同作用导致了可动腔镜作为机械振子时的双重压缩。这允许机械振荡器在一个正交(动量或位置)中的波动被减小到仅应用这两个驱动中的任一个不能达到的水平。除了基本利益,例如,我们的结果在宏观水平上研究了量子效应,探索了量子到经典的转变,在力和运动的超灵敏传感方面具有潜在的应用。
2018-06-25 quant-ph